山東違章查詢,山東道路交通安全網
碰撞數據還原技術在交通事故車速鑒定中的應用_安全研究_山東道路交通安全網

  交通事故車速鑒定是指依據事故痕跡物證,使用一定的計算方法或工具、手段,對事故發生前車輛的行駛速度進行計算、分析,得到結果的過程。車速鑒定結果是確定交通事故性質、分析事故原因、認定事故責任的重要依據,對于交通事故處理工作具有十分重要的意義。隨著道路交通的日益發展,車速鑒定的需求量越來越大,對鑒定質量的要求也越來越高。

  車速鑒定一直是交通事故鑒定的重點和難點。目前,進行車速鑒定的常用方法主要包括:一是依據經驗公式計算,二是使用事故再現軟件計算,三是提取車載設備(行駛記錄儀、GPS監控系統等)中的數據。前兩種方法主要是運用動量守恒、能量守恒定律,結合事故現場痕跡和車輛變形量等情況對事故前車速進行反向推算;鑒定結果的準確度受碰撞計算模型缺陷和事故現場勘查質量的影響較大,而且隨著ABS、EBD等車用設備的普及,提取地面輪胎痕跡這一關鍵證據的難度加大。第三種方法往往只限于營運大客車等安裝了相應設備的車輛,且受設備采樣頻率和精度的影響。

  其實,現代汽車技術早已解決了檢測并記錄車輛行駛速度的問題,并且記錄的范圍遠超過行駛速度本身。通過提取并應用這些存儲在事故車輛內的數據,可以直接分析出車輛在發生事故時的行駛速度和行駛工況,成為車速鑒定的有效途徑,可以大幅提高車速鑒定的效率和精確度。

  一、 EDR工作原理

  EDR(Event Data Recorder),即碰撞數據記錄系統,是車載電腦控制模塊,它不間斷地(一般頻率為1次/秒)采集車輛內相關傳感器的信息,例如行駛速度、制動減速度、油門踏板開度、安全帶狀況等。這些流水采集到的信息以一定的速率被刷新,一旦EDR監測、判斷出有碰撞發生(車速驟降、減速度大于閥值等),則當前周期內(5秒以上)的數據將被寫入存儲介質中,且碰撞后若干毫秒內的數據也將被寫入。這樣,碰撞前后的整個過程就會被完整、準確地記錄下來。而這些數據一經寫入即被鎖死,不可擦除和更改。

  眾所周知,汽車安全氣囊系統中的傳感診斷模塊(Sensing and Diagnostic Module,SDM)可以判斷車輛是否發生了碰撞;而目前絕大部分EDR正是利用了SDM模塊的這種特性,依托于SDM模塊。事實上,大部分汽車中并不存在EDR這個物理實體,而只是一個概念模塊,其判斷事故發生、記錄碰撞數據等功能都由SDM模塊實現。

  SDM模塊可以記錄兩種類型的碰撞數據。第一種是氣囊臨近起爆碰撞事故,即輕微碰撞事故,指碰撞強度可以激活SDM模塊內部運算程序但不足以點爆氣囊。所記錄的數據包括碰撞前數據和碰撞數據。SDM模塊可以存儲1起臨近起爆事故的數據,但會被其后發生的有更大速度差(ΔV)的事故數據所覆蓋,或經過250次點火循環后被刪除。第二種是氣囊起爆碰撞事故,即嚴重碰撞事故,導致氣囊起爆充氣。所記錄的數據也包括碰撞前數據和碰撞數據。起爆事故數據不能被覆蓋、刪除或改寫,一旦氣囊起爆,則SDM模塊必須被更換。

  二、EDR應用于車速鑒定

  不同汽車廠家SDM模塊所記錄的碰撞數據有所差別,但一般來說包括車輛速度、發動機轉速、制動狀態、加速踏板開度、安全帶狀態(使用/未使用)、安全氣囊抑制狀態(抑制/未抑制)、安全氣囊警報燈狀態(開/閉)、車輛碰撞至氣囊起爆的時間間隔、至事故發生時的點火次數、至調查時刻的點火次數、臨近起爆碰撞事故中最大ΔV、氣囊起爆過程中ΔV變化、從碰撞至達到最大ΔV時間間隔等數據。

  交通事故發生后,調查研究人員可利用專用電子設備讀取SDM模塊中的全部數據。由于所記錄數據均采集自車內的相關傳感器,精確可靠,且不會被篡改、偽造,因而有著較強的參考價值。汽車廠商可利用其對車輛的安全性能進行研究和改進;科研人員可利用其進行事故再現還原,構建更合理的碰撞模型;而事故處理部門和鑒定機構可利用其進行碰撞速度分析,推斷交通事故事實。

  SDM模塊中記錄的數據經處理還原后,不僅有具體數值,還可得到速度、發動機轉速、加速和制動等主要參數隨時間的連續變化情況,對于分析事故過程極有價值。見圖1、圖2所示。 

 

圖1 碰撞前5秒內主要參數變化    圖2 碰撞后300毫秒內速度變化

  利用電子設備讀取SDM模塊中的數據,可通過兩種方式實現。一是拆下SDM模塊,讀取其中的數據,見圖3所示;二是直接連接車輛的診斷數據接口(Data Link Connector,DLC)讀取數據,操作更加方便,但前提條件是車輛的電氣系統未因碰撞而損壞。

  

圖3 直接讀取SDM數據

  實際上,自安全氣囊面世以來,汽車制造商就可以通過專用的設備讀取各自SDM模塊中的數據信息。但由于缺乏統一的數據格式標準和數據開放要求,加之技術保密考慮,各廠家數據格式不一,只能由各自的技術人員進行解碼讀取,數據主要用于改進氣囊及車輛安全性設計,沒有對社會公眾特別是交通事故處理和鑒定機構開放。

  正是意識到EDR在交通安全中的重要作用,以美國為代表的部分發達國家正在積極推進EDR的廣泛應用。美國是關注EDR技術較早的國家,上個世紀90年代中后期,美國聯邦運輸安全委員會(National Transportation Safety Board,NTSB)與聯邦公路交通安全管理局(National Highway Traffic Safety Administration,NHTSA)號召各汽車廠家裝備車載設備收集碰撞數據,并開放數據代碼。2008年,美國頒布法令,要求自2012年起所有新車必須安裝EDR,并規定了應記錄的基本數據項目和標準格式。基本數據項目多達40余項,包括速度、發動機轉速、有無制動、ABS是否起作用、安全帶是否使用等。目前,美國部分州法庭已接納事故碰撞記錄數據作為證據,前提是能證明該數據是被正確地采集、還原及適用,否則將不予采信。

  下載和還原SDM模塊中數據需要使用專門設備(包括硬件和分析軟件),可稱之為碰撞數據還原系統(Crash Data Retrieval,CDR),國外已有機構致力于開發此類設備,并投入市場使用。此類設備的關鍵在于與各大汽車制造商的合作,獲得數據格式協議,以適用于更多的車輛品牌。目前,GM、Ford、Chrysler、Isuzu等品牌下的部分車型已可使用CDR進行數據解讀還原,其中以GM公司的適用車型最多,1994年以后出廠的主要車型都可以解讀。

  三、應用實例

  目前,國內交通事故鑒定行業尚未引入碰撞數據還原技術,但是已有汽車制造商或機動車檢驗機構使用此類技術,解決汽車安全氣囊質量糾紛的案例。

  例如,上海通用汽車公司曾經對一起高速公路交通事故中氣囊未起爆的別克GL轎車(VIN:LSGWL52WX1S12XXXX)進行數據下載,從車輛SDM模塊中正常下載了“臨近起爆狀態”碰撞數據。

  獲得的部分相關數據如下:

項目 數值
氣囊警告燈狀況 關閉
駕駛人安全帶使用情況 未使用
點火循環次數 5778
碰撞前第5秒車速采樣值 79 MPH
碰撞前第4秒車速采樣值 76 MPH
碰撞前第3秒車速采樣值 73 MPH
碰撞前第2秒車速采樣值 59 MPH
碰撞前第1秒車速采樣值 0 MPH

  對上述數據進行分析,可以還原出碰撞前車輛行駛速度的變化過程:車輛在碰撞前第5秒時行駛速度為79MPH;在碰撞前第2秒采取制動措施,速度降至59MPH;在碰撞前第1秒行駛速度為0,此時輸出軸轉速為0,車輛被緊急制動并處于慣性滑行狀態。

  基于上述分析,可以推斷該車在事故前的行駛速度應為79MPH以上。

  四、發展展望

  隨著汽車電子技術的不斷升級與發展,SDM模塊記錄的數據將越來越全面,信息容量將越來越龐大,信息處理功能也將越來越強大。例如現在國外的一些重型卡車和大客車,可以記錄碰撞前兩分鐘內車輛的行駛參數和駕駛人的操作行為參數。借助于這些豐富的數據信息,事故調查、鑒定人員可以更清晰、準確地還原出事故發生的全過程。

  另外,現代汽車普遍采用CAN-BUS通信系統,它能有效支持分布式控制和實時控制,其數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。這些特性支撐了碰撞數據采集、記錄和存儲工作可以脫離SDM模塊而被安置于CAN總線中任何一個合適的節點模塊中。例如,國外一些重型卡車將碰撞數據存儲在發動機控制模塊中,Ford公司2004年發布的車型Explorer和F150將碰撞數據存儲在電子油門控制模塊中。

  碰撞數據還原技術的出現,使交通事故車速鑒定工作不再僅僅依靠經驗推斷和公式計算,而是有據可依、有數可查。可以預見,在不久的將來,各大汽車制造商將會陸續開放碰撞數據代碼,利用一套工具解讀所有品牌車輛的碰撞信息將成為可能。目前,對于碰撞數據還原技術的應用開發,各國都處于起步階段。但應當認識到,碰撞數據還原技術的廣泛應用將是大勢所趨,這將為交通事故車速鑒定工作提供更有效的手段和更高的平臺;同時,也將對提升我國車輛安全性能、改善交通安全狀況產生有益作用。


返回頂部 返回底部
qq麻将下载安卓手机版